DE2925795C2 - Phasendiskriminator - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet,

— daß der Bezugssignaleingang (5) an einen zweiten Eingang (12) der zweiten Koinzidenzschaltung (8) und daß der Informationssignaleingang (6) an einen zweiten Eingang (11) der ersten Koinzidenzschaltung (7) angeschlossen sind und

— daß ein Tastsignaleingang (13) an die zweiten Eingänge (14, 15) der Speicherelemente (1, 2) und die dritten Eingänge (16, 17) der Koinzidenzschaltungen (7,8) angeschlossen ist.

Die Erfindung bezieht sich auf Phasendiskriminatoren der im Oberbegriff des Patentanspruchs beschriebenen, aus der SU-PS 5 34 031 bekannten Art, wie sie bei der automatischen Frequenzregelung unter selbsttätiger Phasenscharfabstimmung verwendet werden.

Zusätzlich zu den im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Bestandteile enthält der bekannte Phasendiskriminator zwei Inverter, wobei der ^Eingang des einen Inverters an den Bezugssignaleingang und der Eingang des anderen Inverters an den Informationssignaleingang angeschlossen ist. Die Ausgänge der Inverter sind an die Eingänge des zweiten Speicherelements angeschlossen. Die jeweils zweiten Eingänge der beiden Koinzidenzschaltungen sind an die Ausgänge des zweiten bzw. ersten Speicherelements angeschlossen.

Bei dem bekannten Phasendiskriminator führt eine Signalverzögerung in den Inverter zum Auftreten von Impulsen an einem seiner Ausgänge, deren Dauer vom Wert der Verstimmung zu vergleichender Impulsfolgen um eine Zeit abweicht, die der Verzögerungszeit in den Invertern gleich ist. Hierbei erscheinen am anderen Ausgang des Diskriminators Impulse mit einer Dauer, die gleich der der Verzögerungszeit in den Invertern ist. Da aber diese Impulse eine Verstimmung der zu vergleichenden Impulsfolgen in zur wahren entgegengesetzter Richtung signalisieren, wird das Auflösungsvermögen des bekannten Diskriminators auf den doppelten Wert der Verzögerungszeit in den Invertern begrenzt.

Außerdem ist es bei dem bekannten Diskriminator nur möglich, dem Bezugssignaleingang ein Bezugssignal in Form eines Rechtecksignals zuzuführen, wodurch die Anwendungsmöglichkeiten des bekannten Diskriminators zusätzlich beschränkt werden.

Darüber hinaus ist im bekannten Diskriminator kein Störungsschutz vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Phasendiskriminator zu schaffen, dessen schaltungstechnischer Aufbau es erlaubt, das Auflösungsvermögen zu vergrößern und eine hohe Störsicherheit zu gev.-ährleisfen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß, ausgehend von dem gattungsgemäßen Phasendiskriminator, durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst

Dabei ist aus der US-PS 33 29 895 ebenfalls ein Phasendiskriminator mit zwei Speicherelementen und zwei Koinzidenzschaltungen bekannt Bei diesem wird in die Speicherelemente eine Information über die Flanke eines Synchronisationsimpulses in Abhängigkeit von den Signalen an ihren Eingängen eingespeichert Ein an einem Eingang eines Speicherelements eintreffendes Signal wird über eine weitere Verknüpfung gleichzeitig auf die UND-Schaltungen gegeben. Analog wirkt ein an einem Eingang des zweiten Speicherelements eintreffendes Signal gleichzeitig auf beide Koinzidenzschaltungen. Es wäre daher mit der bekannten Schaltung nicht möglich, zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe einen Impuls abzutrennen, dessen Dauer proportional zum Phasenunterschied des Bezugssignals und des Informationssignals ist, wobei, falls das Informationssignal dem Bezugssignal vorauseilt, an dem einen Eingang des Diskriminators ein S.^:gnal erscheint und, falls das Informationssignal dem Bezugssignal nacheilt, ein Signal am anderen Ausgang des Diskriminators erscheint.

Der erfindungsgemäße Phasendiskriminator ermöglicht also die Abtrennung eines zum Phasenunterschied der Eingangs-Impulsfolgen proportionalen Signals und somit die Ermittlung der wahren Verstimmungszeit der zu vergleichenden Impulsfolgen, wodurch das Auflösungsvermögen des erfindungsgemäßen Phasendiskriminators erhöht wird.

Außerdem können beim erfindungsgemäßen Phasendiskriminator gleichzeitig Kurzzeitimpulse gleicher Dauer an seinen Ausgängen in dem Zeitpunkt anstehen, in dem die Phasendifferenz der zu vergleichenden Impulsfolgen gleich Null ist. Dies ermöglicht einen Dauerbetrieb der Sielleinrichtung der Anordnung für einen Phasenfrequenz-Nachlauf, wodurch wiederum die Auflösung des Phasendiskriminators erhöht wird.

Außerdem ermöglicht der erfindungsgemäße Phasendiskriminator einen Phasenfrequenz-Nachlauf für eine gewählte Impulsfolge, wodurch ein wirksamer Störungsschutz erzielt wird.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 ein Prinzipschaltbild eines erfindungsgemäßen Phasendiskriminators und
Fig.2a, b, c, d, e, f, g Zeitdiagramme von in einem Phasendiskriminator nach F i g. 1 auftretenden Signalen. Der Phasendiskriminator enthält zwei Speicherelemente 1,2 (F i g. 1), deren Eingänge 3 bzw. 4 die Eingänge 5 bzw. 6 des Phasendiskriminators bilden und denen ein Bezugssignal LO bzw. ein zu untersuchendes Signal Ui zugeführt werden. An die Ausgänge der Speicherelemente 1 und 2 sind Koinzidenzschaltungen 7 bzw. 8 mit ihren Eingängen 9 bzw. 10 angeschlossen. Die anderen Eingänge 11 und 12 der Koinzidenzschaltungen 7 bzw. 8 sind an die Eingänge 6 bzw. 5 des Diskriminators angeschlossen. Der Diskriminator verfügt über einen Eingang 13, dem ein Tastsignal Uz zugeführt wird und an den die Einstelleingänge 14 und 15 der Speicherelemente 1 bzw. 2 und Eingänge 16 und 17 der Koinzidenz-

10

15

schaltungen 7 bzw. 8 angeschlossen sind. Die Ausgänge 18 und 19 der Koinzidenzschaitungen 7 bzw. 8 stellen Ausgänge des Diskriminators dar.

Der Phasendiskriminator arbeitet wie folgt: Beim Ausbleiben des in Fig.2a dargestellten Tastsignals U₂ am Eingang 13 (Fig. 1) des Phasendiskriminators werden die Speicherelemente 1,2 über die entsprechenden Einstelleingänge 14 und 15 auf 1 gesetzt Bei Eintreffen eines in Fig.2b dargestellten Bezugssignals Uo und des in F i g. 2c dargestellten zu untersuchenden Signals U\ an den Eingängen 5 bzw. 6 des Phasendiskriminators und folglich an den Eingängen 3 bzw. 4 der Speicherlemente 1 und 2 werden diese auf 0 gesetzt, wobei die Speicherelemente 1 und 2 mit Vorrang über die Einstelleingänge 14 und 15 arbeiten.

Bei Eintreffen eines Tastsignals Uz (F i g. 2a) am Eingang 13 des Phasendiskriminators werden die Speicherelemente 1, 2 vorbereitet (die Eingänge 14 und 15 der Speicherelemente 1,2 werden für die Einschreibung einer Information in diese freigegeben), und durch das ,Tastsignal U₂ (F i g. 2a) wird eine Freigabe an die Eingänge 16,17 der Koinzidenzschaltung 7 bzw. 8 vermittelt. Darüber hinaus werden die Eingänge 9 und 10 der Koinzidenzschaltung 7 bzw. 8 von den Speicherelementen 1 und 2 freigegeben, weil die Speicherelemente 1 und 2 beim Ausbleiben des Tastsignals Uz (F i g. 2a) auf 1 gesetzt waren.

Eines der Signale, beispielsweise das Bezugssignal Uo (Fig.2b) hängt mit dem Tastsignal U₂ (Fig.2a) in der Weise zusammen, daß die Vorderflanke eines jeden Bezugsimpulses aus einer Folge der Bezugsimpulse d>?s Bezugssignals U₀ (Fig. 2b) inmitten eines Tastimpulses aus einer Folge der Tastimpulse des Strobsignals Uj (F i g. 2a) liegt.

Nun wird die Arbeit des Diskriminators in drei verschiedenen Arten der Phasenverstimmung zu vergleichender Signale betrachtet.

Eilt ein zu untersuchender, in Fig.2c dargestellter Impuls 20 des zu untersuchenden Signals U\ einem in F i g. 2b dargestellten Bezugsimpuls 21 des Bezugssignals LO nach, so wird am Ausgang des Speicherelements 2 zum Zeitpunkt der Ankunft des Bezugsimpulses 21 (Fig. 2b) der voreingestellte,in Fig.2d wiedergegebenc 1-Zustand behalten.

Bei Eintreffen des Bezugsimpulses 21 (F i g. 2b) am Eingang 12 der Koinzidenzschaltung 8 erscheint an ihrem Ausgang 19 ein in F i g. 2e dargestellter nacheilender Impuls 23, der eine Nacheilung des Impulses 20 (Fig. 2c) des zu untersuchenden Signals U\ hinter dem Impuls21 (Fig. 2b)des Bezugssignals Usignalisiert.

Zur Erhöhung der Störfestigkeit ist die Dauer eines Impulses 23 (F i g. 2e) mit Hilfe eines am Eingang 17 der Koinzidenzschaltung 8 eintreffenden Tastimpuises 22 (Fig. 2a) begrenzt, d. h. bei großen Abweichungswerten ist die Dauer des Impulses 23 (F i g. 2c) fixiert.

Im nächsten Arbeitszustand des Phasendiskriminators ist bei geringen Werten der Nacheilung in den Grenzen des in Fig.2a dargestellten Tastimpulses 24 des in F i g. 2c wiedergegebenen zu untersuchenden Impulses 25 hinter dem in F i g. 2b dargestellten Bezugsimpuls 26 die Dauer des in F i g. 2e dargestellten, die Nacheilung des Impulses 25 (F i g. 2c) des zu untersuchenden Signals U\ hinter dem Impuls 26 (F i g. 2b) des Bezugssignals Uo signalisierenden Nacheilimpulses 27 am Aus- ' gang 19 der Schaltung 8 gleich dem Abweichungswert, weil durch die Vorderflanke des zu untersuchenden Impulses 25 (Fi g. 2c), der am Eingang 4 des Speicherelementes 2 ankommt, das letztgenannte auf den in F i g. 2d

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50

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60 gezeigten 0-Zustand gesetzt wird. Dadurch wird der Durchgang des Bezugsimpulses 26 (Fig.2b) über die Schaltung 8 gesperrt

In den betrachteten Arbeitszuständen des Phasendiskriminators bleiben die Signale am Ausgang 18 der Koinzidenzschaltung 7 und folglich auch am Ausgang des Diskriminators aus.

Im dritten Arbeitszustand des Phasendiskriminators, in dem der in Fig.2c dargestellte zu untersuchende Impuls 28 dem in F i g. 2b dargestellten Bezugsimpuls 29 voreilt, liegt am Ausgang des Speicherelementes 1 zum Zeitpunkt der Ankunft des Impulses 28 (F i g. 2c) ein in F i g. 2f gezeigtes 1-Signal an. Bei Vorhandensein des in Fig.2a dargestellten Tastimpulses 30 am Eingang 16 der Koinzidenzschaltung 7 erscheint an deren Ausgang 18 der in F i g. 2g dargestellte voreilende Impuls 31, der von einer Voreilung des zu untersuchenden Impulses 28 (F i g. 2c) vor dem Bezugsimpuls 29 (F i g. 2b) zeugt, wobei die Vorderflanke des Impulses 31 (Fig.2g) mit der Vorderflanke des Impulses 28 (F i g. 2c) zusammenfällt Die Rückenflanke des Impulses 31 (F i g. 2g) fällt mit der Vorderflanke des das Speicherelement 1 über den Eingang 3 auf 0 (F i g. 2f) setzenden Impulses 29 (F i g. 2b) zusammen. Dadurch wird der weitere Durchgang des am Eingang 11 (F i g. 1) der Schaltung 7 eintreffenden zu untersuchenden Impulses 28 (F i g. 2c) gesperrt, d. h. die Impulsdauer am Ausgang 18 der Schaltung 7 ist gleich dem Wert der Abweichung des zu untersuchenden Impulses 28 (Fig.2c) vom Bezugsimpulses 29 (Fig.2b). Hierbei bleibt der impuls am Ausgang 19 der Koinzidenzschaltung 8 aus, weil mit der Ankunft des voreilenden zu untersuchenden Impulses 28 (F i g. 2c) das Speicherelement 2 vor der Ankunft der Vorderflanke des Bezugsimpulses 29 (F i g. 2b) auf Null (F i g. 2d) gesetzt wird. Dadurch wird der Durchgang des Bezugsimpulses 29 (F i g. 2b) über die Koinzidenzschaltung 8 gesperrt. Nach Abklingen des Tastimpulses 30 (F i g. 2a) werden die Speicherelemente 1,2 wiederum in den Ausgangszustand gebracht.

Bei einer Phasennach- bzw. -voreilung des zu untersuchenden Signals U\ (F i g. 2c) gegenüber dem Bezugssignal LO (Fig.2b) in den Grenzen des Tastsignals U₂ (F i g. 2a) treten also an den Ausgängen 19 und 18 der Koinzidenzschaltungen 8 bzw. 7 ein nacheilender Impuls 27 (Fig.2c) bzw. ein vorliegender Impuls 31 (Fig. 2g) auf. Hierbei ist die Dauer der Impulse 27 (F i g. 2e) und 31 (F i g. 2g) proportional zur Phasendifferenz des zu untersuchenden Signals LA (F i g. 2c) und des Bezugssignals LZo(F i g. 2b).

Fällt das zu untersuchende Signal U\ (F i g. 2c) nicht in das Tastsignal U₂ (F i g. 2a), so erscheint am Ausgang 19 der Koinzidenzschaltung 8 ein Impuls 23 (F i g. 2e) mit einer Dauer von der Vorderflanke des Bezugsimpulses 21 (Fig.2b) bis zur Rückenflanke des Tastimpulses 22, (F i g. 2a), d. h. mit einer maximalen Dauer. Dieser Impuls 23 (F i g. 2e) kann zur Phasensuche ausgenutzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Phasendiskriminator mit einem iBezugssignaleingang(5)und einem Informationssignaleingang (6),

   — mit einem ersten Speicherelement (1), dessen erster Eingang (3) mit dem Bezugssignaleingang (5) und mit einem zweiten Speicherelement (2), dessen erster Eingang (4) mit dem Informationssignaleingang (6) verbunden ist,

   — mit zwei Koinzidenzschaltungen (7, 3), deren jeweils erste Eingänge (9, 10) jeweils an den Ausgang der Speicherelemente (1, 2) angeschlossen sind, wobei die Ausgänge (18,19) der Koinzidenzschaltungen (7,8) die Ausgänge des Diskriminator bilden,